[发明专利]具有基于耦合系数的线圈选择的无线功率系统

说明书

无线功率系统可具有无线功率传输设备和无线功率接收设备。无线功率接收设备可具有接收来自无线功率传输设备的无线功率信号的接收线圈，并且可具有由接收的无线功率信号产生直流功率的整流器。无线功率传输设备可具有传输线圈的阵列。每个传输线圈具有表征其与接收线圈的磁耦合的相应磁耦合系数。无线功率传输设备可具有控制电路，该控制电路在选择传输线圈以用于将无线功率传输至无线功率接收设备时使用磁耦合系数值。

本专利申请要求于2018年1月25日提交的美国专利申请号15/880,214以及于2017年8月23日提交的临时专利申请号62/549,258的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及功率系统，并且更具体地，涉及用于给电子装置充电的无线功率系统。

背景技术

在无线充电系统中，无线充电垫向放置在垫上的便携式电子设备无线传输功率。便携式电子设备具有线圈和整流器电路系统。线圈接收来自在无线充电垫中的线圈的交流电无线功率信号，所述无线充电垫被在便携式电子设备中的线圈重叠。整流器电路系统将接收的信号转换为直流功率。

发明内容

无线功率系统具有无线功率传输装置和无线功率接收装置。无线功率接收装置具有接收来自无线功率传输装置的无线功率信号的接收线圈并且具有由接收的无线功率信号产生直流功率的整流器。

无线功率传输设备具有传输线圈的阵列。每个传输线圈具有表征其与接收线圈的磁耦合的相应磁耦合系数。无线功率传输设备具有控制电路，该控制电路在选择哪个传输线圈以用于将无线功率信号传输至无线功率接收设备时使用磁耦合系数值。

耦合系数值可由控制电路基于功率接收设备中的整流器输出电压、到无线功率传输设备中的逆变器电路的电压输入值的信息、耦合到传输线圈的电容器上的电压的信息以及(如果需要)其他信息来确定。

附图说明

图1是根据一个实施方案的包括无线功率传输设备和无线功率接收设备的例示性无线充电系统的示意图。

图2是根据一个实施方案的具有上面已放置无线功率接收装置的充电表面的例示性无线功率传输装置的顶视图。

图3是根据一个实施方案的例示性无线功率传输电路和例示性无线功率接收电路的电路图。

图4是根据一个实施方案的图3的电路的等效电路的电路图。

图5是根据一个实施方案的校准并使用无线功率传输和接收设备所涉及的例示性操作的流程图。

具体实施方式

无线功率系统包括无线功率传输装置，诸如无线充电垫。无线功率传输装置向无线功率接收装置(诸如腕表、蜂窝电话、平板电脑、膝上型计算机或其它电子设备)无线地传输功率。无线功率接收装置使用来自无线功率传输装置的功率用于为装置供电以及为内部电池充电。

无线功率传输设备与无线功率接收设备通信并且获得关于无线功率接收设备的特性的信息。无线功率传输设备使用来自无线功率接收设备的信息和在无线功率传输设备中进行的测量来确定无线功率传输设备中的多个传输线圈中的每一个与无线功率接收设备中的接收线圈之间的磁耦合系数的值。然后，基于耦合系数测量值来在无线功率传输设备中执行线圈选择。